高三化学晶体的构型和性质新课标人教.ppt

六六出出飞飞花花入入户户时时，，坐坐看看青青竹竹变变琼琼枝枝 ——————唐唐●●高高骈骈《《对对雪雪诗诗》》晶体的类型与性质晶体的类型与性质1、化学键类型和晶体类型的判断、化学键类型和晶体类型的判断2、各类晶体物理性质的比较、各类晶体物理性质的比较3、根据粒子排列空间推断化学式、根据粒子排列空间推断化学式4、晶体的空间结构及信息迁移式试题、晶体的空间结构及信息迁移式试题5、晶胞中粒子间距离等相关计算、晶胞中粒子间距离等相关计算 命题趋势命题趋势例例1、从下列各物质中，选出符合题目要求、从下列各物质中，选出符合题目要求的填空：的填空：⑴⑴CH4 ⑵⑵SiO2 ⑶⑶CaCl2 ⑷⑷H2O ⑸⑸ NH4Cl⑹⑹KCl ⑺⑺Na ⑻⑻NaCl⑼⑼KOH ⑽⑽ Al ⑾⑾SiC ⑿⑿Ar ⒀⒀NH3 ⒁⒁CH3COOH ⒂⒂H2O2 ⒃⒃Na2O2⒄⒄Hg ⒅⒅Br2 ⒆⒆晶体硅晶体硅 ⒇⒇金刚石金刚石(21)I2(22)H2S(23)CBr4 (24)CF4晶体类型的判断晶体类型的判断构成晶体的微粒构成晶体的微粒离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体阴、阳离子阴、阳离子原子原子分子分子金属阳离子、金属阳离子、电子电子微粒间的作用力微粒间的作用力离子键离子键共价键共价键分子间作用力分子间作用力金属键金属键物物质质性性质质熔、沸点熔、沸点硬硬 度度导电性导电性传热性传热性延展性延展性溶解性溶解性较高较高很高很高低低多数高多数高硬而脆硬而脆大大小小多数硬多数硬固态时固态时不导电不导电非导体非导体非导体非导体良导体良导体不良不良不良不良不良不良良好良好不良不良不良不良不良不良良好良好大多数易溶大多数易溶于极性溶剂于极性溶剂不溶于任何不溶于任何溶剂溶剂相似相溶相似相溶不溶不溶存在的化学键存在的化学键离子键离子键共价键共价键共价键共价键金属键金属键物质的类别物质的类别离子化合物离子化合物部分属共价化合物、单质部分属共价化合物、单质金属及合金金属及合金例例2、将下列各组物质按要求按由高到低的，顺序排列：、将下列各组物质按要求按由高到低的，顺序排列：1、、⑶⑶CaCl2 ⑷⑷H2O ⑹⑹KCl ⒆⒆晶体硅晶体硅 2、、⑾⑾SiC ⒆⒆晶体硅晶体硅 ⒇⒇金刚石金刚石3、、⑴⑴CH4 ⑵⑵CCl4 (23)CBr4(24)CF44、、⑶⑶CaCl2 ⑸⑸ NH4Cl ⑹⑹KCl ⑻⑻NaCl5、、⑺⑺Na ⑽⑽ Fe ⑿⑿Ar ⒄⒄Hg 6、、⒀⒀NH3 ⒄⒄Hg ⒅⒅Br2 ⒇⒇金刚石金刚石7、、 ⑷⑷H2O (21)I2 (22)H2S晶体熔沸点的比较晶体熔沸点的比较1、、 ⒆⒆晶体硅＞晶体硅＞ ⑶⑶CaCl2 ＞＞⑹⑹KCl ＞＞⑷⑷H2O2、、 ⒇⒇金刚石金刚石 ＞＞ ⑾⑾SiC＞＞ ⒆⒆晶体硅　　　　　　晶体硅　　　　　　3、、 (23)CBr4 ＞＞ ⑵⑵CCl4 ＞＞(24)CF4 ＞＞ ⑴⑴CH4　　　　　　4、、 ⑻⑻NaCl ＞＞ ⑶⑶CaCl2 ＞＞ ⑹⑹KCl ＞＞⑸⑸ NH4Cl　　 5、、 ⑽⑽ Al＞＞ ⑺⑺Na ＞＞ ⒄⒄Hg ＞＞ ⑿⑿Ar 6、、 ⒇⒇金刚石＞金刚石＞ ⒄⒄Hg ＞＞ ⒅⒅ Br2 ＞＞ ⒀⒀NH3 7、、 (21)I2 ＞＞ ⑷⑷H2O ＞＞ (22)H2S 物质的熔沸点与晶体类型的关系物质的熔沸点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况下：、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体原子晶体＞离子晶体＞分子晶体归纳总结归纳总结2、若晶体类型相同，则有：、若晶体类型相同，则有：⑴⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高。

离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高⑵⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，熔沸点越高熔沸点越高归纳总结归纳总结⑶⑶分子晶体中（不含氢键），分子组成和结构分子晶体中（不含氢键），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力就相似时，相对分子质量越大，分子间作用力就越强，熔沸点就越高越强，熔沸点就越高⑷⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔沸点就越高合金的熔沸点金属键就越强，熔沸点就越高合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低比它的各成分金属的熔点低三三键一力要分析一力要分析氢键状状态有能力有能力你能具体的描述出你能具体的描述出NaCl晶体的微观结构吗晶体的微观结构吗?晶 体 空 间 结 构CsClCsCl晶 体 空 间 结 构CO2晶 体 空 间 结 构例例2、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近的氯离子的距离为的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近，那么每个钠离子周围最近且等距离的氯离子有且等距离的氯离子有__个，钠离子有个，钠离子有___个个,钠钠离子之间的距离为离子之间的距离为____ 。

6 61 12 23 35 54 46 6典例分析典例分析例例2、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近的氯离子的距离为的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近，那么每个钠离子周围最近且等距离的氯离子有且等距离的氯离子有__个，钠离子有个，钠离子有___ 个个,钠钠离子之间的距离为离子之间的距离为____ 6 61212aab典例分析典例分析⑵⑵在干冰晶体中每个在干冰晶体中每个CO2分子周围最近且等距分子周围最近且等距离的离的CO2有有__个 典例分析典例分析晶 体 空 间 结 构Cl-Na+晶胞抽取的计算原则晶胞抽取的计算原则①①顶点：由顶点：由8个小立方体共有，所以为个小立方体共有，所以为1/8②②棱上：由棱上：由4个小立方体共有，所以为个小立方体共有，所以为1/4③③面心：由面心：由2个小立方体共有，所以为个小立方体共有，所以为1/2④④体内：由体内：由1个晶胞拥有，所以为个晶胞拥有，所以为1归纳小结归纳小结例例3:现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：可推知：可推知：甲晶体中甲晶体中 A与与B的个数比是的个数比是_____________,乙晶体的化学式是乙晶体的化学式是______,丙晶体的化学式是丙晶体的化学式是____丁晶体的化学式是丁晶体的化学式是_________DCAB甲甲乙乙丙丙EFXYZ1∶ ∶8×1/8=1∶ ∶1C2DEFXY3Z典例分析典例分析丁丁例例4、、1987年年2月，朱经武（月，朱经武（PaulChu）教授等发）教授等发现钇钡铜氧化合物在现钇钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性，温度下即具有超导性，若该化合物的结构如下图所示，若该化合物的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是（则该化合物的化学式可能是（ ））A、、YBa2CuO7—x B、、YBa2Cu2O7—xC、、YBa2Cu3O7—x D、、YBa2Cu4O7—xBaOYCuC典例分析典例分析例例5:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

如图所示的是金属化合物超导温度的最高记录如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼个硼原子位于棱柱内则该化合物的化学式可表示为原子位于棱柱内则该化合物的化学式可表示为A、、MgB B、、 MgB2 C、、Mg2B D、、Mg3B2典例分析典例分析Mg原子的数目：原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：原子的数目：6故化学式可表示为故化学式可表示为 Mg2B典例分析典例分析晶体结构图形解题思路找出晶体中结构单元（晶胞）找出晶体中结构单元（晶胞）分析一个原子被几个结构单元共用分析一个原子被几个结构单元共用图中结构单元中原子数目图中结构单元中原子数目× ×1/A A表示几个结构单元共用表示几个结构单元共用得出结论：一个结构单元平均占有几个原子得出结论：一个结构单元平均占有几个原子 归纳小结归纳小结例例6、、中学教材上图示的中学教材上图示的NaClNaCl晶体结构，它晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体向三维空间沿伸得到完美晶体。

假若钠离子假若钠离子与周围最近的氯离子的距离为与周围最近的氯离子的距离为a cm (a cm (阿伏加阿伏加德罗常数为德罗常数为N NA A，，NaClNaCl的摩尔质量为的摩尔质量为M) M) ，求，求NaClNaCl晶体的密度是晶体的密度是__________典例分析典例分析4M/(NAa3) 例例7 7：某种：某种NiONiO晶体中存在如图所示缺陷，一个晶体中存在如图所示缺陷，一个NiNi2+2+空空缺，另两个缺，另两个NiNi2+2+被两个被两个NiNi3+3+所取代，其结果晶体仍呈所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中电中性，但化合物中NiNi和和O O比值却发生了变化，某氧比值却发生了变化，某氧化镍样品组成为化镍样品组成为NiNi0.970.97O O，试计算该晶体中，试计算该晶体中NiNi3+3+与与NiNi2+2+的离子数之比的离子数之比O2-O2-O2-O2-O2-O2-NiNi2+2+NiNi3+3+NiNi3+3+NiNi2+2+NiNi2+2+达标潜能练习达标潜能练习1 1、下列不存在化学键的晶体是：、下列不存在化学键的晶体是：A.A.硝酸钾硝酸钾 B. B.干冰干冰 C. C.石墨石墨 D. D.固体氩固体氩2 2、常温常压下的分子晶体是：、常温常压下的分子晶体是：A.A.碘碘 B. B.水水 C. C. 硫酸铵硫酸铵 D. D.干冰干冰3 3、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相同的是：同的是：A A、、I I2 2 Ar N Ar N2 2 Si BSi B、金刚石、金刚石 O O2 2 F F2 2C C、、Ba(OH)Ba(OH)2 2 K K2 2O CaClO CaCl2 2 D D、、HCHO COHCHO CO2 2 C C2 2H H5 5OHOH4 4、下列有关共价化合物的说：、下列有关共价化合物的说：①①具有较低的熔沸点具有较低的熔沸点②②不是电解质不是电解质③③固态时是分子晶体固态时是分子晶体④④都由分子构成都由分子构成⑤⑤液态时不导电，其中一定正确的说法是：液态时不导电，其中一定正确的说法是：A.①③④ B.②⑤ C.⑤ D.A.①③④ B.②⑤ C.⑤ D.全部正确全部正确5 5、关于晶体的下列说法正确的是：、关于晶体的下列说法正确的是： A A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C C、、 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低达标潜能练习达标潜能练习6 6、晶体中的一个微粒周围有、晶体中的一个微粒周围有6 6个微粒，这种晶体是：个微粒，这种晶体是：A.A.金刚石金刚石 B. B.石墨石墨 C. C.干冰干冰 D. D.氯化钠氯化钠7 7、若使、若使NaClNaCl晶体内离子间距扩大晶体内离子间距扩大2 2倍，晶体密度变倍，晶体密度变为原来的为原来的A. 1/16A. 1/16倍倍 B.1/8 B.1/8倍倍 C.1/4 C.1/4倍倍 D.1/2 D.1/2倍倍达标潜能练习达标潜能练习8 8、许多事实都证明氯化铝是分子晶体、许多事实都证明氯化铝是分子晶体.请你设请你设计一个实验证实这一结论计一个实验证实这一结论.实验方案为实验方案为:______________________________________9、、最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，结构如图所示，顶角和面心的原态团簇分子，结构如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为它的化学式为______ 达标潜能练习达标潜能练习达标潜能练习达标潜能练习1010、、图示为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。

1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有___个 2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是 63 3∶ ∶1 1∶ ∶1 1解：解：O：12×1/4＝3 Ti: 8 ×1/8＝1 Ca：1 TiOCa1111、如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组、如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有成的正二十面体的原子晶体，其中含有2020个等边三角形个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察图形回答图形回答：这个基本单元由这个基本单元由 个硼原子个硼原子组成，键角是组成，键角是 ，共含有，共含有 个个B—BB—B键1260o30达标潜能练习达标潜能练习1212、在一定温度下、在一定温度下, 用用X—射线衍射法测得干冰晶胞边射线衍射法测得干冰晶胞边长为长为a cm,则该温度下干冰的密度为则该温度下干冰的密度为 g/cm3. 13、、设氯化钠的摩尔质量为设氯化钠的摩尔质量为Mg/mol,Mg/mol,密度为密度为ρρg/cmg/cm3 3 , ,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为N NA A, ,则晶体中两个距离最近的则晶体中两个距离最近的NaNa+ +中心中心的距离为的距离为 . .1414、中学教材上图示了、中学教材上图示了NaClNaCl晶体结构，它向三维空间延晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。

伸得到完美晶体NiONiO晶体的结构与晶体的结构与NaClNaCl相同，相同，NiNi2+2+与最与最邻近邻近O O2 2－－的核间距离为的核间距离为a×10a×10－－8 8cmcm，计算，计算NiONiO晶体的密度晶体的密度（已知（已知NiONiO的摩尔质量为的摩尔质量为74.4g/mol74.4g/mol－－1 1））达标潜能练习达标潜能练习1 1、、⑴⑴中学教材上图示了中学教材上图示了NaClNaCl晶体结构，它向三维空晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体间延伸得到完美晶体NiONiO晶体的结构与晶体的结构与NaClNaCl相同，相同，NiNi2+2+与最邻近与最邻近O O2 2－－的核间距离为的核间距离为a×10a×10－－8 8cmcm，计算，计算NiONiO晶体的密度（已知晶体的密度（已知NiONiO的摩尔质量为的摩尔质量为74.4g/mol74.4g/mol－－1 1））附加练习附加练习NaCl晶体结构如图所示已知晶体结构如图所示已知FexO晶体晶胞为晶体晶胞为NaCl型，由于晶胞缺陷，型，由于晶胞缺陷，x值小于值小于1测知FexO晶体晶体密度密度ρ为为5.71g/cm3，晶胞边长为，晶胞边长为4.28×10－－10m（铁（铁的相对原子质量为的相对原子质量为55.9，氧相对原子质量为，氧相对原子质量为16）求）求⑴⑴ FexO中中x的值的值.⑵⑵晶体中的铁分别为晶体中的铁分别为Fe2+、、Fe3+，在，在Fe2+和和Fe3+的总数的总数中，中， Fe2+所占的质量分数。

所占的质量分数⑶⑶确定出此晶体的化学式（化学式中表示确定出此晶体的化学式（化学式中表示出出Fe2+和和Fe3+的个数）的个数）⑷⑷在该晶体中，铁元素的离子间的最短距在该晶体中，铁元素的离子间的最短距离为多少米？离为多少米？附加练习附加练习。